鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1117次 | 2021年12月17日
太陽能電池板的回收利用有什么機(jī)遇和難題?
隨著光伏發(fā)電在可再生能源發(fā)電中發(fā)揮越來越大的作用,有效地再利用和修復(fù)的光伏組件正變得越來越可取,特別是在低收入國家。然而,根據(jù)一項(xiàng)新的研究,不明確的立法和薄弱的國際電子廢物準(zhǔn)則阻礙了這些組件的有效再利用。
比利時(shí)非營利組織PVCycle和歐洲創(chuàng)新中心Imec/EnergyVille在其關(guān)于該行業(yè)的探索性報(bào)告中詳細(xì)介紹了當(dāng)前再利用市場(chǎng)的做法、風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn),以便向有關(guān)當(dāng)局和利益相關(guān)者提供信息,并制定初步建議。他們指出,根據(jù)報(bào)告,在循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法中,再利用和維修行動(dòng)在延長光伏組件的使用壽命方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因?yàn)樗梢苑乐构夥M件過早的進(jìn)入廢物流。
在光伏裝機(jī)初期繁榮開始15年后,一個(gè)利用第一波拆解的再就業(yè)市場(chǎng)正在興起。然而,作為一個(gè)新興的行業(yè),光伏組件再利用是一個(gè)企業(yè)在一個(gè)未被開發(fā)和大部分不受監(jiān)管的領(lǐng)域中運(yùn)作的行業(yè),該報(bào)告發(fā)現(xiàn):光伏行業(yè)或廢物管理領(lǐng)域的工業(yè)以及公共企業(yè)對(duì)該行業(yè)的運(yùn)作都知之甚少或一無所知。
PVCycle和Imec/EnergyVille指出,光伏已經(jīng)迅速成為最經(jīng)濟(jì)的能源發(fā)電技術(shù)之一。光伏發(fā)電的電價(jià)已達(dá)到5-10歐元/千瓦時(shí)的水平化成本,導(dǎo)致其部署大大加速,僅2019年就有超過110吉瓦普的新裝機(jī)容量,目前累計(jì)光伏裝機(jī)容量為627GWp,預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到1TWp以上。
隨著晶體硅(c-Si)光伏組件占光伏市場(chǎng)的95%,光伏組件的太瓦時(shí)代即將到來,根據(jù)IRENA的預(yù)測(cè),到2030年將產(chǎn)生500萬噸光伏廢棄物,因此,關(guān)于報(bào)廢管理的重要問題也隨之而來。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
回收再利用為這一成熟產(chǎn)業(yè)擁抱循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,為確保光伏成為最可持續(xù)的能源之一帶來了重大機(jī)遇。研究報(bào)告強(qiáng)調(diào)。
目前約有15家公司活躍在光伏再利用領(lǐng)域,這個(gè)市場(chǎng)估計(jì)每年有500到600MWp。同時(shí)該報(bào)告指出:"由于光伏電站退役和光伏轉(zhuǎn)售市場(chǎng)都沒有注冊(cè),因此交易量非常難以估計(jì)。"
光伏組件約占光伏系統(tǒng)總成本的40%,這也是再利用商業(yè)案例的動(dòng)機(jī)。然而,光伏組件價(jià)格的持續(xù)快速下降(目前已降至0.2-0.3歐元/Wp)和光伏組件效率的快速提高(目前在17%-21%之間),引發(fā)了對(duì)該行業(yè)經(jīng)濟(jì)可行性的質(zhì)疑。
二手光伏組件的性能和壽命預(yù)期較低,但財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高,主要需求是在低收入市場(chǎng),如非洲、西亞和東南亞國家,這些國家的客戶尋求極端低成本的光伏系統(tǒng),對(duì)質(zhì)量和美觀的要求較低。在西歐仍存在一個(gè)相當(dāng)小的、臨時(shí)性的10MWp左右的市場(chǎng),在那里,上網(wǎng)電價(jià)法規(guī)通常要求在組件損壞時(shí)更換"非常相似"的組件。
總的來說,在高收入國家,甚至在政府鼓勵(lì)部署光伏的發(fā)展中國家,重復(fù)使用或修復(fù)的光伏組件對(duì)于新的住宅、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模的光伏安裝沒有競(jìng)爭(zhēng)力。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
目前,用于再利用的光伏組件主要來自于容量為10kWp至MWp的大型商業(yè)光伏系統(tǒng),或者來自于歐洲、美國和中國的大于1MWp的大型光伏電站,這些光伏電站因惡劣天氣而受損,導(dǎo)致所有光伏組件被拆除,盡管許多組件可以完好無損。報(bào)告指出:最具成本效益的方法是在退役現(xiàn)場(chǎng)收集可重復(fù)使用的組件,在拆除時(shí)直接完成分類、目測(cè)和電氣測(cè)試及記錄,甚至包括組件外部電氣部件(電纜、連接器、二極管)的小型維修。
Imec/EnergyVille的研發(fā)經(jīng)理EszterVoroshazi表示,技術(shù)指南和標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)說明了分揀和測(cè)試步驟,最重要的是,制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來限定組件的再利用,這是確保再利用組件高質(zhì)量的必要條件??赡苤档每紤]的是,只有功率仍高于其初始值的70%的光伏組件才可再利用,而排除有缺陷的光伏組件,對(duì)安全有哪怕是輕微的擔(dān)憂。
這種要求目前完全沒有落實(shí),"實(shí)施這種要求將確保產(chǎn)品質(zhì)量的同質(zhì)性,并建立對(duì)客戶和原始設(shè)備制造商的信任。"Voroshazi補(bǔ)充道。
原則上,準(zhǔn)備光伏組件進(jìn)行再利用不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,因此作為光伏循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的一部分,這是一個(gè)可取的步驟。在歐洲,對(duì)測(cè)量二氧化碳足跡的電氣和電子設(shè)備提出的生態(tài)設(shè)計(jì)要求預(yù)計(jì)將在未來幾年內(nèi)對(duì)光伏組件采取行動(dòng)。
PVCycle首席執(zhí)行官JanClyncke表示,這很可能會(huì)使重復(fù)使用的光伏組件更具競(jìng)爭(zhēng)力和吸引力。
同時(shí),如果二手組件沒有得到適當(dāng)?shù)幕厥?,可能?huì)對(duì)環(huán)境造成威脅。
"Clyncke補(bǔ)充道:"一個(gè)重要的注意點(diǎn)是,如果二手光伏組件在第二次使用后不能保證其充分的回收,那么其環(huán)境可行性就會(huì)受到威脅,因此,目前向廢物法規(guī)不足的發(fā)展中國家出口重復(fù)使用的光伏組件的做法正在造成重大的環(huán)境問題。"
研究報(bào)告指出,光伏組件的再利用顯然為技術(shù)熟練的當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會(huì),無論是在退役還是重新安裝的國家。與此同時(shí),還應(yīng)該對(duì)勞動(dòng)力進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn),根據(jù)RRE-USE網(wǎng)絡(luò)的估算,每1000噸電力和電子廢棄物可以創(chuàng)造63個(gè)工作崗位。值得注意的是,為了確保該行業(yè)的經(jīng)濟(jì)可行性,特別是在光伏系統(tǒng)退役的高收入國家,需要實(shí)現(xiàn)分揀、檢測(cè)等方面的自動(dòng)化。
這樣的市場(chǎng)增長不僅因創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)而可取,還能減少低收入國家的能源貧困,間接促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。
總的來說,立法不明確,歐盟委員會(huì)的廢棄電氣和電子設(shè)備(WEEE)指令缺乏控制,以及歐盟以外幾乎完全沒有類似的立法,引起了對(duì)光伏組件再利用的嚴(yán)重環(huán)境和安全問題的擔(dān)憂。
作者在報(bào)告中明確道:"在光伏系統(tǒng)第一次退役浪潮來臨之際,隨后預(yù)計(jì)可重復(fù)使用的光伏組件數(shù)量將迅速上升,我們要求與相關(guān)的全球行為者協(xié)商,對(duì)該行業(yè)及其適當(dāng)?shù)姆ㄒ?guī)進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估。"